基于仿真的自主车辆(AVS)测试已成为道路测试的必要补充,以确保安全。因此,实质性研究专注于寻找模拟中的失败情景。但是,仍然存在一个基本问题:是在实际情况下模拟中识别的AV失败情景,即它们在真实系统上可重复?由于模拟和实际传感器数据之间的差异引起的SIM-to-实际间隙,模拟中识别的故障场景可以是合成传感器数据的虚假工件或持续存在具有实际传感器数据的实际故障。验证模拟故障方案的方法是在真实数据的语料库中识别场景的情况,并检查故障是否持续存在于实际数据上。为此,我们提出了一个正式的定义,它对标记的数据项匹配抽象场景的方法,以使用风景概率编程语言编码为场景程序。使用此定义,我们开发了一个查询算法,给定场景程序和标记的数据集,找到符合场景的数据子集。实验表明,我们的算法在各种现实的交通方案上是准确和高效的,并缩放到合理数量的代理商。
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自动化车辆(AV)在很大程度上取决于强大的感知系统。评估视觉系统的当前方法主要关注逐帧性能。当在AV中使用时,这种评估方法似乎不足以评估感知子系统的性能。在本文中,我们提出了一种逻辑(称为时空感知逻辑(STPL)),该逻辑同时使用了空间和时间方式。STPL可以使用空间和时间关系来实现对感知数据的推理。STPL的一个主要优点是,即使在某些情况下没有地面真相数据,它也可以促进感知系统实时性能的基本理智检查。我们确定了STPL的片段,该片段是在多项式时间内有效地监视离线的。最后,我们提供了一系列针对AV感知系统的规格,以突出显示可以通过STPL通过离线监控来表达和分析的要求类型。
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自动驾驶汽车和卡车,自动车辆(AVS)不应被监管机构和公众接受,直到它们对安全性和可靠性有更高的信心 - 这可以通过测试最实际和令人信服地实现。但是,现有的测试方法不足以检查AV控制器的端到端行为,涉及与诸如行人和人机车辆等多个独立代理的交互的复杂,现实世界的角落案件。在街道和高速公路上的测试驾驶AVS无法捕获许多罕见的事件时,现有的基于仿真的测试方法主要关注简单的情景,并且不适合需要复杂的周围环境的复杂驾驶情况。为了解决这些限制,我们提出了一种新的模糊测试技术,称为AutoFuzz,可以利用广泛使用的AV模拟器的API语法。生成语义和时间有效的复杂驾驶场景(场景序列)。 AutoFuzz由API语法的受限神经网络(NN)进化搜索引导,以生成寻求寻找独特流量违规的方案。评估我们的原型基于最先进的学习的控制器,两个基于规则的控制器和一个工业级控制器,显示了高保真仿真环境中高效地找到了数百个流量违规。此外,通过AutoFuzz发现的基于学习的控制器进行了微调的控制器,成功减少了新版本的AV控制器软件中发现的流量违规。
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背景信息:在过去几年中,机器学习(ML)一直是许多创新的核心。然而,包括在所谓的“安全关键”系统中,例如汽车或航空的系统已经被证明是非常具有挑战性的,因为ML的范式转变为ML带来完全改变传统认证方法。目的:本文旨在阐明与ML为基础的安全关键系统认证有关的挑战,以及文献中提出的解决方案,以解决它们,回答问题的问题如何证明基于机器学习的安全关键系统?'方法:我们开展2015年至2020年至2020年之间发布的研究论文的系统文献综述(SLR),涵盖了与ML系统认证有关的主题。总共确定了217篇论文涵盖了主题,被认为是ML认证的主要支柱:鲁棒性,不确定性,解释性,验证,安全强化学习和直接认证。我们分析了每个子场的主要趋势和问题,并提取了提取的论文的总结。结果:单反结果突出了社区对该主题的热情,以及在数据集和模型类型方面缺乏多样性。它还强调需要进一步发展学术界和行业之间的联系,以加深域名研究。最后,它还说明了必须在上面提到的主要支柱之间建立连接的必要性,这些主要柱主要主要研究。结论:我们强调了目前部署的努力,以实现ML基于ML的软件系统,并讨论了一些未来的研究方向。
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这项调查回顾了对基于视觉的自动驾驶系统进行行为克隆训练的解释性方法。解释性的概念具有多个方面,并且需要解释性的驾驶强度是一种安全至关重要的应用。从几个研究领域收集贡献,即计算机视觉,深度学习,自动驾驶,可解释的AI(X-AI),这项调查可以解决几点。首先,它讨论了从自动驾驶系统中获得更多可解释性和解释性的定义,上下文和动机,以及该应用程序特定的挑战。其次,以事后方式为黑盒自动驾驶系统提供解释的方法是全面组织和详细的。第三,详细介绍和讨论了旨在通过设计构建更容易解释的自动驾驶系统的方法。最后,确定并检查了剩余的开放挑战和潜在的未来研究方向。
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在公共道路上大规模的自动车辆部署有可能大大改变当今社会的运输方式。尽管这种追求是在几十年前开始的,但仍有公开挑战可靠地确保此类车辆在开放环境中安全运行。尽管功能安全性是一个完善的概念,但测量车辆行为安全的问题仍然需要研究。客观和计算分析交通冲突的一种方法是开发和利用所谓的关键指标。在与自动驾驶有关的各种应用中,当代方法利用了关键指标的潜力,例如用于评估动态风险或过滤大型数据集以构建方案目录。作为系统地选择适当的批判性指标的先决条件,我们在自动驾驶的背景下广泛回顾了批判性指标,其属性及其应用的现状。基于这篇综述,我们提出了一种适合性分析,作为一种有条不紊的工具,可以由从业者使用。然后,可以利用提出的方法和最新审查的状态来选择涵盖应用程序要求的合理的测量工具,如分析的示例性执行所证明。最终,高效,有效且可靠的衡量自动化车辆安全性能是证明其可信赖性的关键要求。
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We introduce Argoverse 2 (AV2) - a collection of three datasets for perception and forecasting research in the self-driving domain. The annotated Sensor Dataset contains 1,000 sequences of multimodal data, encompassing high-resolution imagery from seven ring cameras, and two stereo cameras in addition to lidar point clouds, and 6-DOF map-aligned pose. Sequences contain 3D cuboid annotations for 26 object categories, all of which are sufficiently-sampled to support training and evaluation of 3D perception models. The Lidar Dataset contains 20,000 sequences of unlabeled lidar point clouds and map-aligned pose. This dataset is the largest ever collection of lidar sensor data and supports self-supervised learning and the emerging task of point cloud forecasting. Finally, the Motion Forecasting Dataset contains 250,000 scenarios mined for interesting and challenging interactions between the autonomous vehicle and other actors in each local scene. Models are tasked with the prediction of future motion for "scored actors" in each scenario and are provided with track histories that capture object location, heading, velocity, and category. In all three datasets, each scenario contains its own HD Map with 3D lane and crosswalk geometry - sourced from data captured in six distinct cities. We believe these datasets will support new and existing machine learning research problems in ways that existing datasets do not. All datasets are released under the CC BY-NC-SA 4.0 license.
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知识表示和推理有悠久的历史,即研究如何通过机器对知识进行形式化,解释和语义分析。在自动化车辆领域,最近的进步表明,能够将相关知识形式化和利用相关知识作为处理交通界固有且复杂的环境的关键推动者。本文证明了本体论是a)对自动车辆环境中与关键相关的因素进行建模和形式化的强大工具。为此,我们利用著名的6层模型来创建环境环境的形式表示。在此表示形式中,本体论将域知识模型为逻辑公理,从而促进交通场景和场景中的关键因素的存在。为了执行自动分析,将联合描述逻辑和规则推理器与A-Priori谓词增强结合使用。我们详细介绍了模块化方法,提出了公开可用的实施,并通过大规模的无人机数据集评估了该方法的城市交通情况。
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安全保证是自动驾驶(AD)系统发展和社会接受(AD)系统的核心问题。感知是广告的关键方面,严重依赖机器学习(ML)。尽管基于ML的组件的安全性有已知的挑战,但最近已经提出针对解决这些组件的单位安全案例的建议。不幸的是,AD安全案例在系统级别上表示安全要求,这些努力缺少将安全性要求与单位级别的组件性能要求整合在一起所需的关键链接参数。在本文中,我们提出了感知的集成安全案例(ISCAP),这是针对专门针对感知组件量身定制的这种链接安全参数的通用模板。该模板采用演绎且形式上的方法来定义级别之间强大的可追溯性。我们通过详细的案例研究证明了ISCAP的适用性,并讨论了其作为支持感知成分增量发展的工具的使用。
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关键应用程序中机器学习(ML)组件的集成引入了软件认证和验证的新挑战。正在开发新的安全标准和技术准则,以支持基于ML的系统的安全性,例如ISO 21448 SOTIF用于汽车域名,并保证机器学习用于自主系统(AMLAS)框架。 SOTIF和AMLA提供了高级指导,但对于每个特定情况,必须将细节凿出来。我们启动了一个研究项目,目的是证明开放汽车系统中ML组件的完整安全案例。本文报告说,Smikk的安全保证合作是由行业级别的行业合作的,这是一个基于ML的行人自动紧急制动示威者,在行业级模拟器中运行。我们演示了AMLA在伪装上的应用,以在简约的操作设计域中,即,我们为其基于ML的集成组件共享一个完整的安全案例。最后,我们报告了经验教训,并在开源许可下为研究界重新使用的开源许可提供了傻笑和安全案例。
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自动化驾驶系统(广告)开辟了汽车行业的新领域,为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而,在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在,使自动车辆(AVS)长时间保持自主车辆(AVS)或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战,并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术,当前可用的数据集,模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题,自主驾驶场目前正在面临,近年来审查硬件和计算机科学解决方案,这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。
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High-definition (HD) map change detection is the task of determining when sensor data and map data are no longer in agreement with one another due to real-world changes. We collect the first dataset for the task, which we entitle the Trust, but Verify (TbV) dataset, by mining thousands of hours of data from over 9 months of autonomous vehicle fleet operations. We present learning-based formulations for solving the problem in the bird's eye view and ego-view. Because real map changes are infrequent and vector maps are easy to synthetically manipulate, we lean on simulated data to train our model. Perhaps surprisingly, we show that such models can generalize to real world distributions. The dataset, consisting of maps and logs collected in six North American cities, is one of the largest AV datasets to date with more than 7.8 million images. We make the data available to the public at https://www.argoverse.org/av2.html#mapchange-link, along with code and models at https://github.com/johnwlambert/tbv under the the CC BY-NC-SA 4.0 license.
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自动化驾驶系统(ADSS)近年来迅速进展。为确保这些系统的安全性和可靠性,在未来的群心部署之前正在进行广泛的测试。测试道路上的系统是最接近真实世界和理想的方法,但它非常昂贵。此外,使用此类现实世界测试覆盖稀有角案件是不可行的。因此,一种流行的替代方案是在一些设计精心设计的具有挑战性场景中评估广告的性能,A.k.a.基于场景的测试。高保真模拟器已广泛用于此设置中,以最大限度地提高测试的灵活性和便利性 - 如果发生的情况。虽然已经提出了许多作品,但为测试特定系统提供了各种框架/方法,但这些作品之间的比较和连接仍然缺失。为了弥合这一差距,在这项工作中,我们在高保真仿真中提供了基于场景的测试的通用制定,并对现有工作进行了文献综述。我们进一步比较了它们并呈现开放挑战以及潜在的未来研究方向。
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Figure 1: We introduce datasets for 3D tracking and motion forecasting with rich maps for autonomous driving. Our 3D tracking dataset contains sequences of LiDAR measurements, 360 • RGB video, front-facing stereo (middle-right), and 6-dof localization. All sequences are aligned with maps containing lane center lines (magenta), driveable region (orange), and ground height. Sequences are annotated with 3D cuboid tracks (green). A wider map view is shown in the bottom-right.
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This volume contains revised versions of the papers selected for the third volume of the Online Handbook of Argumentation for AI (OHAAI). Previously, formal theories of argument and argument interaction have been proposed and studied, and this has led to the more recent study of computational models of argument. Argumentation, as a field within artificial intelligence (AI), is highly relevant for researchers interested in symbolic representations of knowledge and defeasible reasoning. The purpose of this handbook is to provide an open access and curated anthology for the argumentation research community. OHAAI is designed to serve as a research hub to keep track of the latest and upcoming PhD-driven research on the theory and application of argumentation in all areas related to AI.
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归纳逻辑编程(ILP)是一种机器学习的形式。ILP的目标是诱导推广培训示例的假设(一组逻辑规则)。随着ILP转30,我们提供了对该领域的新介绍。我们介绍了必要的逻辑符号和主要学习环境;描述ILP系统的构建块;比较几个维度的几个系统;描述四个系统(Aleph,Tilde,Aspal和Metagol);突出关键应用领域;最后,总结了未来研究的当前限制和方向。
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我们考虑了一个类别级别的感知问题,其中给定的2D或3D传感器数据描绘了给定类别的对象(例如,汽车),并且必须重建尽管级别的可变性,但必须重建对象的3D姿势和形状(即,不同的汽车模型具有不同的形状)。我们考虑了一个主动形状模型,其中 - 对于对象类别 - 我们获得了一个潜在的CAD模型库,描述该类别中的对象,我们采用了标准公式,其中姿势和形状是通过非非2D或3D关键点估算的-convex优化。我们的第一个贡献是开发PACE3D*和PACE2D*,这是第一个使用3D和2D关键点进行姿势和形状估计的最佳最佳求解器。这两个求解器都依赖于紧密(即精确)半决赛的设计。我们的第二个贡献是开发两个求解器的异常刺激版本,命名为PACE3D#和PACE2D#。为了实现这一目标,我们提出了Robin,Robin是一种一般的图理论框架来修剪异常值,该框架使用兼容性超图来建模测量的兼容性。我们表明,在类别级别的感知问题中,这些超图可以是通过关键点(以2D)或其凸壳(以3D为单位)构建的,并且可以通过最大的超级计算来修剪许多异常值。最后的贡献是广泛的实验评估。除了在模拟数据集和Pascal数据集上提供消融研究外,我们还将求解器与深关键点检测器相结合,并证明PACE3D#在Apolloscape数据集中在车辆姿势估算中改进了最新技术,并且其运行时间是兼容的使用实际应用。
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最近已经提出了几个查询和分数来解释对ML模型的个人预测。鉴于ML型号的灵活,可靠和易于应用的可解释性方法,我们预见了需要开发声明语言以自然地指定不同的解释性查询。我们以原则的方式通过源于逻辑,称为箔,允许表达许多简单但重要的解释性查询,并且可以作为更具表现力解释性语言的核心来实现这一语言。我们研究箔片查询的两类ML模型的计算复杂性经常被视为容易解释:决策树和OBDD。由于ML模型的可能输入的数量是尺寸的指数,因此箔评估问题的易易性是精细的,但是可以通过限制模型的结构或正在评估的箔片段来实现。我们还以高级声明语言包装的箔片的原型实施,并执行实验,表明可以在实践中使用这种语言。
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由于自动化车辆的复杂运营领域,开发用于自动化车辆性能的新评估方法对于能够部署自动化驾驶技术至关重要。一种贡献方法是基于场景的评估,其中测试用例来自从驾驶数据获得的实际道路交通场景。鉴于在这些场景中建模的现实的复杂性,定义用于捕获这些方案的结构是一项挑战。一种强化定义,提供了一组特征,被认为是必要的,并且足以有资格认证所构建的方案既完整且相互可分关。在本文中,我们在考虑文献中的现有定义时,我们对情景概念进行了全面而可操作的定义。这是通过提出面向对象的框架来实现的,其中场景和构建块被定义为具有与其他对象的属性,方法和关系的对象的类。面向对象的方法促进了对象的清晰度,模块化,可重用性和封装。我们提供每个条款的定义和理由。此外,该框架用于将术语以公开可用的语言翻译。
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行为预测仍然是自主车辆(AV)软件堆栈中最具挑战性的任务之一。预测附近代理商的未来轨迹在确保道路安全时发挥着关键作用,因为它配备了必要的信息来规划安全旅行路线。然而,这些预测模型是数据驱动和培训的关于在现实生活中收集的数据,可能不代表AV可以遇到的全部场景。因此,重要的是,在涉及部署之前的各种测试场景中广泛测试这些预测模型。为了支持这种需求,我们提出了一种基于仿真的测试平台,支持(1)具有名为景区的概率编程语言的直观方案建模,(2)指定具有部分优先级排序的多目标评估度量,(3)伪造提供的度量标准,(4)仿真的并行化用于可扩展测试。作为平台的一部分,我们提供了25个景区程序的库,该节目模拟了涉及交互式交通参与者行为的具有挑战性的测试场景。我们通过测试训练的行为预测模型并搜索失败方案来展示我们平台的有效性和可扩展性。
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